延伸装置及差动信号还原方法
【技术领域】
[0001]本发明与信号传输有关，特别是关于一种能够同时通过单一条Cat.5传输线传送最小化传输差分信号(Transit1n Minimized Differential Signaling, TMDS)与其他型式的数据信号的延伸装置及差动信号还原方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着科技不断地演进，多媒体影音技术发展得相当迅速。举例而言，能够整合声音及影像一起传输的高解析度多媒体接口(High-Definit1n MultimediaInterface, HDMI)，由于其通过同一缆线(例如Cat.5传输线)传递无压缩的音频信号及具有高分辨率的视频信号(例如TMDS影音信号)，不需进行模拟信号转换成数字信号(A/D)或是数字信号转换成模拟信号(D/A)的程序，故可达到无失真输出的目标。
[0003]然而，由于单一条Cat.5传输线仅包括四对差动传输线，但TMDS信号所包括的三个数据差动信号及一时脉差动信号即已占用四对差动传输线进行传输，导致该条Cat.5传输线无法再传输其他信号(例如显示数据通道(Display Data Channel, DDC)信号、通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)信号、声音信号、键盘信号或鼠标信号)，故传统上的信号延伸装置的传送器与接收器之间至少仍需设置有两条Cat.5传输线。
[0004]虽然目前已有将该时脉差动信号中的正负时脉差动信号分别载至该三对数据差动信号中的两对数据差动信号上以空出一对差动传输线来传输其他信号的方案被提出，然而，该方案在传送器端需利用加法运算单元解离及载上时脉信号并经过运算放大器处理后，在接收器端还需通过信号补偿等多个信号处理机制才能还原回原本的该时脉差动信号及该两对数据差动信号，其电路结构复杂，成本亦高。
[0005]因此，本发明提出一种延伸装置及差动信号还原方法，以解决先前技术所遭遇到的上述问题。
【发明内容】
[0006]根据本发明的一具体实施例为一种延伸装置(Extender)。在此实施例中，延伸装置用以将多个差动信号传输至远端。该多个差动信号包括第一差动信号、第二差动信号及时脉差动信号。延伸装置包括传送器及接收器。传送器用以将时脉差动信号中的正时脉信号分别载至第一差动信号上并将时脉差动信号中的负时脉信号分别载至第二差动信号上，以分别形成两对差动复合信号。接收器用以接收两对差动复合信号。接收器接收并处理该两对差动复合信号以解出第一与第二差动信号。接收器更包括第一阻抗单元、第二阻抗单元及还原单元。第一阻抗单元用以自两对差动复合信号中的第一对差动复合信号中撷取出正时脉信号。第二阻抗单元用以自两对差动复合信号中的第二对差动复合信号中撷取出负时脉信号。还原单元耦接第一阻抗单元及第二阻抗单元，用以分别接收正时脉信号及负时脉信号，并将正时脉信号及负时脉信号还原成时脉差动信号。其中，被解出的第一或第二差动信号所具有的频率为被还原的差动时脉信号所具有的频率的十倍以上。
[0007]在一实施例中，传送器包括第一转换单元、第一对导线、第二转换单元及第二对导线。第一转换单元用以接收正时脉信号并将其转换为一对正时脉信号。第一对导线的一端分别与第一转换单元相连接，用以接收该对正时脉信号。第二转换单元用以接收负时脉信号并将其转换为一对负时脉信号。第二对导线的一端分别与第二转换单元相连接，用以接收该对负时脉信号。
[0008]在一实施例中，传送器进一步包括第一缓冲单元及第二缓冲单元。第一缓冲单元用以接收第一差动信号并输出其所具有的第一正信号及第一负信号至第三对导线，其分别直接与第一对导线相连接以接收该对正时脉信号，进而使第一正信号与该对正时脉信号中的一正时脉信号混波，以及使第一负信号与该对正时脉信号中的另一正时脉信号混波。第二缓冲单元用以接收第二差动信号并输出其所具有的第二正信号及第二负信号至第四对导线，其分别直接与第二对导线相连接以接收该对负时脉信号，进而使第二正信号与该对负时脉信号中的一负时脉信号混波，以及使第二负信号与该对负时脉信号中的另一负时脉信号混波。
[0009]在一实施例中，复合型差动信号更具有第三差动信号以及至少一数据信号，传送器与接收器间连接有一传输线，其包括四对差动信号传输线，该四对差动信号传输线中的三对差动信号传输线分别用以传输两对差动复合信号及第三差动信号，其中该四对差动信号传输线中所剩的另一对差动信号传输线可用以传输该至少一数据信号。
[0010]在一实施例中，至少一数据信号选择为显示数据通道(Display DataChannel, DDC)信号、通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)信号、声音信号、键盘信号及鼠标信号其中的一或至少两种的组合。
[0011 ] 在一实施例中，接收器进一步包括第一差动还原单元及第二差动还原单元。第一差动还原单元用以接收第一对差动复合信号并消除第一对差动复合信号中的该对正时脉信号后输出第一差动信号。第二差动还原单元用以接收第二对差动复合信号并消除第二对差动复合信号中的该对负时脉信号后输出第二差动信号。
[0012]在一实施例中，第一阻抗单元包括彼此串接在构成一第一对差动线的两信号线间的第一电阻及第二电阻。第一电阻的一端接收第一对差动复合信号中的第一复合信号且另一端耦接至还原单元。第二电阻的一端接收第一对差动复合信号中的第二复合信号且另一端耦接至还原单元。第一电阻及第二电阻根据第一复合信号及第二复合信号撷取出正时脉信号并输出至还原单元。
[0013]在一实施例中，第二阻抗单元包括彼此串接在构成一第二对差动线的两信号线间的第三电阻及第四电阻，第三电阻的一端接收第二对差动复合信号中的第三复合信号且另一端耦接至还原单元，第四电阻的一端接收第二对差动复合信号中的第四复合信号且另一端耦接至还原单元，第三电阻及第四电阻根据第三复合信号及第四复合信号撷取出负时脉信号并输出至还原单元。
[0014]在一实施例中，第一阻抗单元及第二阻抗单元更分别包括有串接在构成第一与第二对差动线的两信号线间的电抗元件，每一电抗元件为电阻，电感与电容的并联及/或串联的组合。
[0015]根据本发明的另一具体实施例为一种差动信号还原方法。在此实施例中，差动信号还原方法包括下列步骤:使第一对差动还原单元接收与处理第一对差动复合信号以解出第一差动信号；使第二差动还原单元接收与处理第二对差动复合信号以解出第二差动信号；使第一阻抗单元接收第一对差动复合信号并产生正时脉信号；使第二阻抗单元接收第二对差动复合信号并产生负时脉信号；以及使还原单元接收正时脉信号及负时脉信号并将正时脉信号及负时脉信号还原成时脉差动信号。其中，被解出的第一或第二差动信号所具有的频率为被还原的差动时脉信号所具有的频率的十倍以上。
[0016]相较于先前技术，根据本发明的延伸装置及差动信号还原方法具有下列优点:
[0017](1)本发明的延伸装置的电路架构较传统的延伸装置来得简单，成本较低，验证亦较为容易。
[0018](2)本发明的延伸装置的传送器与接收器之间仅需设置有单一条Cat.5传输线即能同时进行TMDS信号与其他型式的数据信号的传输。
[0019](3)本发明的延伸装置的传送器可直接将一对正时脉信号分别载至第一差动信号上并将一对负时脉信号分别载至第二差动信号上，不需额外设置加法运算单元等电路。
[0020](4)本发明的延伸装置的接收器通过第一阻抗单元与第二阻抗单元(例如串接在构成一对差动线的两信号线间的电抗元件)分别自两对差动复合信号中撷取出正时脉信号及负时脉信号，不需额外设置其他复杂的信号处理或解码单元等电路。
[0021]关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
【附图说明】
[0022]图1是绘示根据本发明的一具体实施例的延伸装置的示意图。
[0023]图2A及图2B分别是绘示此实施例中的正时脉信号及负时脉信号的波形图。
[0024]图2C是绘示此实施例中的第一差动信号中的第一正信号及第二差动信号中的第二正信号的波形图。
[0025]图2D是绘示此实施例中的第一差动信号中的第一负信号及第二差动信号中的第二负信号的波形图。
[0026]图2E及图2F分别是绘示第一对差动复合信号中的第一复合信号及第二复合信号的波形图。
[0027]图2G及图2H分别是绘示第二对差动复合信号中的